Question

Почему число элементов в периодах соответствует ряду чисел 2-8-18-32? Обьясните эту закономерность с учетом размещения электронов по энергетическим уровням.

Answer 1

У элементов первого периода имееется только 1s орбиталь, она и является внешней. На ней максимально может разместиться только 2 электрона, потому и элементов в этом периоде два.

У элементов второго периода на внешней оболочке есть одна 2s и три 2p-орбитали, на которых суммарно может разместиться максимум 8 электронов. Поэтому в этом периоде 8 элементов.

В третьем периоде на внешнем электронном уровне уже три вида орбиталей: одна 3s, три 3p и пять 3d. Всего на этих орбиталях может разместиться 18 электронов, потому и элементов в этом периоде 18.

Элементы четвертого периода на внешнем электронном уровне имеют одну 4s, три 4р, пять 4d и семь 4f- орбиталей. На них максимально может разместиться 32 электрона, потому и элементов в этом периоде 32. 

Answer 2

Закономерность числа элементов в периодах

Число элементов в периодах, соответствующее ряду чисел 2-8-18-32, объясняется размещением электронов по энергетическим уровням.

Каждый период в таблице периодических элементов соответствует заполнению электронными оболочками энергетических уровней. Энергетические уровни в атоме разделены на подуровни s, p, d и f.

- Первый период (K-период) содержит только 2 элемента (гелий и водород), потому что на первом энергетическом уровне может разместиться только 2 электрона (s-подуровень).

- Второй период (L-период) содержит 8 элементов (литий, бериллий, бор, углерод, азот, кислород, фтор и неон), потому что на втором энергетическом уровне могут разместиться 8 электронов (s- и p-подуровни).

- Третий период (M-период) содержит 18 элементов (натрий, магний, алюминий, кремний, фосфор, сера, хлор, аргон и т.д.), потому что на третьем энергетическом уровне могут разместиться 18 электронов (s-, p- и d-подуровни).

- Четвертый период (N-период) содержит 32 элемента (калий, кальций, титан, хром, железо, никель, медь, цинк, галлий, германий, селен, бром, криптон и т.д.), потому что на четвертом энергетическом уровне могут разместиться 32 электрона (s-, p-, d- и f-подуровни).

Таким образом, число элементов в каждом периоде соответствует количеству электронов, которые могут разместиться на соответствующих энергетических уровнях.

Примеры размещения электронов

Приведу примеры размещения электронов в некоторых элементах, чтобы продемонстрировать, как электроны заполняют энергетические уровни.

- Литий (Li) имеет атомную структуру 2-1, что означает, что на первом энергетическом уровне находятся 2 электрона, а на втором энергетическом уровне находится 1 электрон.

- Натрий (Na) имеет атомную структуру 2-8-1, что означает, что на первом энергетическом уровне находятся 2 электрона, на втором энергетическом уровне находятся 8 электронов, а на третьем энергетическом уровне находится 1 электрон.

- Калий (K) имеет атомную структуру 2-8-8-2, что означает, что на первом энергетическом уровне находятся 2 электрона, на втором энергетическом уровне находятся 8 электронов, на третьем энергетическом уровне находятся 8 электронов, а на четвертом энергетическом уровне находятся 2 электрона.

Таким образом, число элементов в каждом периоде соответствует количеству электронов, которые могут разместиться на соответствующих энергетических уровнях, и это объясняет закономерность числа элементов в ряду 2-8-18-32